iOS runtime

runtime是OC底层的一套C语言的API(引入<objc/runtime.h>或者<objc/message>),编译器最终都会将OC代码转化为运行时代码,通过终端命令编译.m文件:clang -rewrite-objc xxx.m 可以看到编译后的xxx.cpp(C++文件)。比如创建一个对象 [[NSObject alloc]init],最终被转换为几万行代码,截取最关键的一句可以看到底层是通过runtime创建对象

.cpp文件

删除掉一些强转换语句,可以看到调用方法本质是发消息,[[NSObject alloc]init]语句发了两次消息,第一次发了alloc消息,第二次发送init消息。利用这个功能可以探究底层,比如block的实现原理。注意使用objc_msgSend() sel_registName()方法需要导入头文件<objc/message.h>

消息机制

另外利用runtime 可以做一些OC不容易实现的功能

1.动态交换两个方法的实现(特别是交换系统自带的方法)

2.动态添加对象的成员变量和成员方法

3.获取某个类的所有成员方法、所有成员变量

如何应用运行时?

1.将某些OC代码转为运行时代码,探究底层,比如block的实现原理(上边已讲到);

2.拦截系统自带的方法调用(Swizzle 黑魔法),比如拦截imageNamed:、viewDidLoad、alloc;

3.实现分类也可以增加属性

4.实现NSCoding的自动归档和自动解档

5.实现字典和模型的自动转换

1.交换两个方法的实现,拦截系统自带的方法调用功能

需要用到的方法<objc/runtime.h>

1.获得某个类的类方法 Method class_getClassMethod(Class cls, SEL name)

2.获得某个类的实例对象方法 Method class_getInstanceMethod(Class cls ,SEL name)

3.交换两个方法的实现 void method_exchangeImplementations(Method m1,Method m2)

案例1:方法简单的交换

创建一个Person类,类中实现以下两个类方法,并在.h 文件中声明

+(void)run{

NSLog(@"跑");

}

+(void)study{

NSLog(@"学习");

}

在控制器中调用,则先打印跑,后打印学习

[Person run];

[Person study];

下面通过runtime 实现方法交换,类方法用class_getClassMethod,对象方法用class_getInstanceMethod

//获取两个类的类方法

Method m1 = class_getClassMethod([Person class],@selector(run));

Method m2 = class_getClassMethod([Person class],@selector(study));

//开始交换方法实现

method_exchangeImplementations(m1,m2);

//交换后,先打印学习,再打印跑

[Person run];

[Person study];

案例2:拦截系统方法

需求:比如iOS6 升级 iOS7 后需要版本适配,根据不同系统使用不同样式图片(拟物化和扁平化),如何通过不去手动一个个修改每个UIImage的imageNamed:方法就可以实现为该方法中加入版本判断语句?

步骤:

1、为为UIImage建一个分类(UIImage+Category)

2、在分类中实现一个自定义方法,方法中写要在系统方法中加入的语句,比如版本判断

+ (UIImage*)xh_imageNamed:(NSString*)name {                                                            doubleversion = [ [UIDevicecurrentDevice].systemVersiondoubleValue];                              if(version >=7.0) {                                                                                                            // 如果系统版本是7.0以上,使用另外一套文件名结尾是‘_os7’的扁平化图片                             name = [name stringByAppendingString:@"_os7"];}          return[UIImagexh_imageNamed:name];                                                                                

3、分类中重写UIImage的load方法,实现方法的交换(只要能让其执行一次方法交换语句,load再合适不过了)

+ (void)load {                                                                                                                    // 获取两个类的类方法                                                                                                    Method m1 = class_getClassMethod([UIImageclass],@selector(imageNamed:));            Method m2 = class_getClassMethod([UIImageclass],@selector(xh_imageNamed:));             // 开始交换方法实现                                                      method_exchangeImplementations(m1, m2);         }

注意:自定义方法中最后一定要再调用一下系统的方法,让其有加载图片的功能,但是由于方法交换,系统的方法名已经变成了我们自定义的方法名(有点绕,就是用我们的名字能调用系统的方法,用系统的名字能调用我们的方法),这就实现了系统方法的拦截!

利用以上思路,我们还可以给 NSObject 添加分类,统计创建了多少个对象,给控制器添加分类,统计有创建了多少个控制器,特别是公司需求总变的时候,在一些原有控件或模块上添加一个功能,建议使用该方法!

1、在分类中设置属性,给任何一个对象设置属性

众所周知,分类中是无法设置属性的,如果在分类的声明中写@property 只能为其生成get 和 set 方法的声明,但无法生成成员变量,就是虽然点语法能调用出来,但程序执行后会crash,有人会想到使用全局变量呢?比如这样:

int_age;                                                                                                                                - (int)age {return_age;}                                                                                                         - (void)setAge:(int)age {    _age = age;}

但是全局变量程序整个执行过程中内存中只有一份,我们创建多个对象修改其属性值都会修改同一个变量,这样就无法保证像属性一样每个对象都拥有其自己的属性值。这时我们就需要借助runtime为分类增加属性的功能了。

需要用到的方法<objc/runtime.h>

set方法,将值value跟对象object关联起来(将值value 存储到对象object 中)

参数object:给哪个对象设置属性

参数key:一个属性对应一个key,将来可以通过key取出这个储存的值,key可以是任何类型:double、int等,建议用char可以节省字节

参数value:给属性设置的值

参数policy:储存策略(assign、copy、retain就是strong)

void objc_setAssociatedObject(id object,const void *key,id value ,objc_AssociationPolicy policy);

利用参数key 将对象object中储存的对应值取出来

id objc_getAssociatedObject(id object ,const void *key )

步骤:

1、创建一个分类,比如给任何一个对象都添加一个name属性,就是NSObject添加分类(NSObject+Category)

2、先在.h 中@property 声明出get 和 set 方法,方便点语法调用

@property(nonatomic,copy)NSString *name;

3、在.m 中重写set 和 get 方法,内部利用runtime 给属性赋值和取值

char nameKey;

-(void)setName:(NSString *)name{

//将某个值跟某个对象关联起来,将某个值存储到某个对象中

objc_setAssociatedObject(self, &nameKey,name,OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);

}

-(NSString *)name{

   return  objc_getAssociatedObject(self, &nameKey);

}

3、获得一个类的所有成员变量

最典型的用法就是一个对象在归档和解档的 encodeWithCoder和initWithCoder:方法中需要该对象所有的属性进行decodeObjectForKey: 和 encodeObject:,通过runtime我们声明中无论写多少个属性,都不需要再修改实现中的代码了。

需要用到的方法 <objc/runtime.h>

获得某个类的所有成员变量(outCount 会返回成员变量的总数)

Ivar *class_copyIvarList(Class cls ,unsignedint*outCount)

constchar*ivar_getName(Ivar v)

constchar*ivar_getTypeEndcoding(Ivar v)

案例1:获取Person类中所有成员变量的名字和类型

unsignedintoutCount =0;

Ivar *ivars = class_copyIvarList([Personclass], &outCount);

// 遍历所有成员变量

for(inti =0; i < outCount; i++) {

// 取出i位置对应的成员变量

Ivar ivar = ivars[i];                                                                                           constchar*name = ivar_getName(ivar);                                                             constchar*type = ivar_getTypeEncoding(ivar);                                                        NSLog(@"成员变量名:%s 成员变量类型: %s",name,type);

}

// 注意释放内存! free(ivars);

案例2:利用runtime 获取所有属性来重写归档解档方法

OC最实用的runtime总结,面试、工作你看我就足够了! - 简书


案例3:利用runtime 获取所有属性来进行字典转模型

  以往我们都是利用KVC进行字典转模型,但是它还是有一定的局限性,例如:模型属性和键值对对应不上会crash(虽然可以重写setValue:forUndefinedKey:方法防止报错),模型属性是一个对象或者数组时不好处理等问题,所以无论是效率还是功能上,利用runtime进行字典转模型都是比较好的选择。

字典转模型我们需要考虑三种特殊情况:

1.当字典的key和模型的属性匹配不上

2.模型中嵌套模型(模型属性是另外一个模型对象)

3.数组中装着模型(模型的属性是一个数组,数组中是一个个模型对象)

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